JPH08216641A - サスペンションの減衰力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サスペンションの減衰力の急変動を防止す
る。 【構成】 車速感応制御により減衰力を制御する制御値
が第１の制御値設定部３で設定され、周波数感応制御に
より減衰力を制御する制御値が第２の制御値設定部５で
設定され、スカイフック制御により減衰力を制御する制
御値が第３の制御値設定部８で設定される。そして、車
速感応制御による制御値、周波数感応制御による制御値
およびスカイフック制御による制御値の３つの制御値
は、第１加算処理部９および第２加算処理部１０におい
て加算処理され、加算制御値が算出される。その加算制
御値は、変換部１１で目的の制御値に変換され、その変
換された制御値に基づいてアクチュエータ１２が駆動
し、減衰力が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のサスペンショ
ンの減衰力を制御するサスペンションの減衰力制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のばね上速度と、ばね上／ば
ね下相対速度とに基づいて、図５に示すようなサスペン
ションのアクチュエータのポジションを絶対値で表した
減衰力制御マップ（以下、スカイフック制御マップと称
する）を作成し、その減衰力制御マップをＥＣＵ（電子
制御装置）に記憶させておき、走行中のばね上速度およ
びばね上／ばね下相対速度を検出し、その検出されたば
ね上速度およびばね上／ばね下相対速度に対応する前記
記憶させた減衰力制御マップのポジションに基づいて前
記車両のサスペンションの減衰力を制御するものが知ら
れている（特公平４−７０１６４号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サスペ
ンションに設けられたアブソーバのピストン速度と減衰
力の発生速度とは一致しない、つまりばね上／ばね下相
対速度と発生する減衰力との間には一定のヒステリシス
がある。しかも、減衰力を切り替えるアクチュエータの
駆動には一定時間（たとえば４０msec）を要し、１Hzで
１５°、２Hzで３０°もの位相ずれを生じる。

【０００４】したがって、実際に車両が走行した場合の
アクチュエータのポジションの推移の軌跡は図６に示す
ようになる。図６（ａ）のＡは大波状路を走行した場合
のポジションの推移の軌跡を、図６（ｂ）のＢは小波状
路を走行した場合のポジションの推移の軌跡をそれぞれ
示す。図示のように、実際の走行では減衰力がソフト
（ポジション（Ｐｏ．）１）からハード（Ｐｏ．９）、
またはハードからソフトへ急に切り替えられるポイント
〜が出る。

【０００５】このようなポイントでは、アクチュエータ
の駆動幅（回転角）が大きいため、その駆動音や振動が
発生する。すなわち、上記スカイフック制御において
は、ｄＹ軸、ｄＸ軸に沿った領域で減衰力を適切に制御
することが難しいという問題がある。そこで、この発明
の目的は、上記スカイフック制御と他の制御とを組み合
わせて全体の制御性を向上させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、サスペンショ
ンを設けた車両のばね上速度およびばね上／ばね下相対
速度を検出する検出手段（６、７）と、前記検出手段
（６、７）によって検出された両速度に基づいて、前記
サスペンションの減衰力を制御する第１の制御値を設定
する第１の制御値設定手段（８）と、前記車両の走行状
態を検出するとともに、その検出された走行状態に基づ
いてベースとなる減衰力に対応する第２の制御値を設定
する第２の制御値設定手段（１〜５）と、前記第１の制
御値設定手段（８）によって設定された制御値と、前記
第２の制御値設定手段（１〜５）によって設定された制
御値とを加算処理して加算制御値を求める加算処理手段
（９〜１１）と、前記加算処理手段（９〜１１）によっ
て加算処理された加算制御値に基づいて前記サスペンシ
ョンの減衰力を調整する調整手段（１２）と、を備える
という技術的手段を採用する。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のサスペンションの減衰力制御装置において、前記第
１の制御値設定手段（８）は、直交する２軸の一方の軸
（ｄＸ）にばね上速度が設定されるとともに、他方の軸
（ｄＹ）にばね上／ばね下相対速度が設定され、かつ、
前記両軸（ｄＸ、ｄＹ）によって仕切られた範囲が前記
第１の制御値の大きさに基づいて区分され、さらに、前
記両軸の交点を含んだ両軸に沿った所定範囲が一定の制
御値に設定されたスカイフック制御マップ（８１）を有
し、前記スカイフック制御マップ（８１）に基づいて、
前記検出された両速度に対応する前記第１の制御値を設
定するものであるという技術的手段を採用する。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のサスペンションの減衰力制御装置において、前記一
定の制御値は、前記第１の制御値による前記サスペンシ
ョンの減衰力の制御よりも、前記第２の制御値による前
記サスペンションの減衰力の制御を優先させる値であっ
て、前記加算処理手段（９〜１１）は、前記第１の制御
値による前記サスペンションの減衰力の影響度を、前記
所定範囲以外の範囲における影響度よりも、前記所定範
囲における影響度の方を小さくして前記第１の制御値と
第２の制御値とを加算処理するものであるという技術的
手段を採用する。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３に記載のサスペンションの減衰力制御装置におい
て、前記第２の制御値設定手段（１〜５）は、前記車両
の速度を検出するとともに、その検出された車速に基づ
いて前記第２の制御値を設定する車速感応制御値設定手
段（１〜３）を含むという技術的手段を採用する。請求
項５に記載の発明では、前記第２の制御値設定手段（１
〜５）は、ばね上振動周波数成分およびばね下振動周波
数成分を検出するとともに、それら検出された両成分に
基づいて、前記第２の制御値を設定する周波数感応制御
値設定手段（４、５）を含むという技術的手段を採用す
る。

【００１０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。また、加算処理とは、正（＋）の加算の他、後
述する実施例に示すように負（−）の加算、すなわち減
算も含むものである。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１ないし５に記載の発明によ
れば、サスペンションを設けた車両のばね上速度および
ばね上／ばね下相対速度に基づいて、前記サスペンショ
ンの減衰力を制御する制御値と、前記車両の走行状態に
基づいて前記サスペンションのベース減衰力を設定する
制御値とを加算処理して加算制御値を求め、その加算制
御値に基づいて前記サスペンションの減衰力を調整する
ことができる。

【００１２】したがって、スカイフック制御の劣るとこ
ろを他の制御によって補うことができるため、減衰力制
御全体としての制御性を向上させることができる。特
に、請求項２に記載の発明によれば、ばね上速度が設定
された軸と、ばね上／ばね下相対速度が設定された軸と
を直交させて区分された範囲の、両軸の交点を含んだ両
軸に沿った所定範囲を一定の制御値に設定することがで
きるため、前記サスペンションの減衰力の急変動を防止
することができる。

【００１３】また、請求項３に記載の発明によれば、前
記一定の制御値が設定された所定範囲において、他の制
御をスカイフック制御に優先させて行うことができる。
さらに、請求項４に記載の発明によれば、他の制御とし
て車速に基づいた制御を用いることができ、請求項５に
記載の発明によれば、ばね上振動周波数成分およびばね
下振動周波数成分に基づいた制御を用いることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明にかかるサスペンションの減
衰力制御装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図
１は、そのサスペンションの減衰力制御装置の主要構成
を示すブロック図である。なお、図示しないが、車両の
前後４輪と車体との間には、減衰力を複数段階に切り替
えることができるサスペンションがそれぞれ設けられて
いる。各サスペンションには、減衰力を切り替えるため
のアクチュエータが設けられ、そのアクチュエータを所
定のポジションまで駆動することにより、そのポジショ
ンに対応した減衰力に切り替えられる。

【００１５】また、各車輪の近傍には車輪速度信号を検
出するための車輪速センサ１が、各サスペンション近傍
には、ばね上加速度信号を検出するばね上加速度センサ
６がそれぞれ設けられている。車輪速センサ１、ばね上
加速度センサ６およびアクチュエータ１２以外の各ブロ
ックは、車両に設けられたＥＣＵが行う処理内容を機能
別に示している。

【００１６】なお、このサスペンションの減衰力制御装
置は、各サスペンションに対して同じ制御を行うため、
以下の説明は、１つのサスペンションに対する制御を代
表して行う。まず、車速に応じて前記サスペンションの
ベースとなる減衰力を制御する、いわゆる車速感応制御
においてアクチュエータのポジションを設定する制御値
の演算について説明する。

【００１７】演算部２は、車輪速センサ１によって検出
された車輪速信号を入力し、車輪速度を演算するととも
に、その車輪速度に基づいて車速を演算する。そして、
その演算された車速は、第１の制御値設定部３へ読み込
まれる。ＥＣＵ内のＲＯＭには、予め車速に対応した制
御値を記憶した制御値マップ３１が記憶されており、第
１の制御値選択部３は、入力された車速に対応する制御
値を制御値マップ３１に基づいて設定する。その設定さ
れた制御値と車速との関係を図２（ａ）に示す。

【００１８】次に、車両の上下振動のうち、１〜１０Hz
程度の比較的低い周波数の上下振動に応じて減衰力を制
御する、いわゆる周波数感応制御における制御値の演算
について説明する。演算部４は、ばね上加速度センサ６
によって検出されたばね上加速度信号を読み込み、ばね
上加速度信号に含まれる周波数成分のうち、ふわふわし
た乗り心地であると感じる成分、いわゆるあおり成分
（０．５〜２Hz程度のばね上の振動周波数成分）と、ご
つごつした乗り心地であると感じる成分、いわゆるごつ
ごつ成分（４〜１０Hz程度のばね下の振動周波数成分）
とを演算する。

【００１９】そして、それらの演算された両成分は、第
２の制御値設定部５に読み込まれる。ＥＣＵ内のＲＯＭ
には、予め両成分に対応した制御値を記憶した制御値マ
ップ５１が記憶されており、第２の制御値設定部５は、
読み込まれた両成分に対応する制御値を制御値マップ５
１に基づいて設定する。その選択された制御値と時間と
の関係を図２（ｂ）に示す。

【００２０】次に、スカイフック制御における制御値が
選択されるまでの処理を説明する。演算部７は、ばね上
加速度センサ６によって検出されたばね上加速度信号を
読み込み、ばね上／ばね下相対速度ｄＹと、ばね上速度
ｄＸとを演算する。そして、それらの演算された両速度
ｄＹおよびｄＸは第３の制御値設定部８に読み込まれ
る。

【００２１】ＥＣＵ内のＲＯＭには、予め図３に示すよ
うな、制御値マップ８１が記憶されている。この制御値
マップ８１は、図示のように、横軸にばね上／ばね下相
対速度ｄＹが、縦軸にばね上速度ｄＸがそれぞれ設定さ
れ、それら両軸で区分された第１象限〜第４象限はアク
チュエータのポジションに対応した制御値で区分されて
いる。各象限は制御値が“±５”の領域と“０”の領域
とに区分され、それ以外の領域、つまり原点を含んだ両
軸に沿った範囲は制御値が“０”の領域となっている。

【００２２】第３の制御値設定部８は、読み込まれた両
速度に対応する制御値を制御値マップ８１に基づいて設
定する。その設定された制御値と時間との関係を図２
（ｃ）に示す。次に、車速感応制御による制御値、周波
数感応制御による制御値およびスカイフック制御による
制御値の３つの制御値を加算する処理を説明する。

【００２３】第１の制御値設定部３および第２の制御値
設定部５において設定された両制御値は、第１加算処理
部９に読み込まれ、第１の加算制御値が演算される。た
とえば、第１の制御値設定部３で設定された制御値が
“１”であり、第２の制御値設定部５で設定された制御
値が“４”であるとすると、第１の加算制御値は（１＋
４＝）“５”となる。この第１の加算制御値は、次の第
２加算処理部１０に読み込まれる。

【００２４】一方、第３の制御値設定部３で設定された
制御値は、第２加算処理部１０に読み込まれるととも
に、第１の加算制御値と加算処理され、第２の加算制御
値が算出される。たとえば、第３の制御値設定部３で設
定された制御値が“−２”であるとすると、第２の加算
制御値は（５＋（−２）＝）“３”となる。次に、その
第２の加算制御値は、変換部１１に読み込まれ、目的の
制御値に変換される。この変換は、第２の加算制御値を
第２の加算制御値が“０”以下のときは制御値“１”
に、第２の加算制御値が“１０”以上のときは制御値
“９”にそれぞれ変換し、第２の加算制御値が“１”〜
“９”のときは、その値と同じ値が制御値となるように
行う。

【００２５】そして、アクチュエータ１２のポジション
は、変換部１１で変換された制御値に対応するポジショ
ンに切り替えられ、そのアクチュエータを設けたサスペ
ンションの減衰力が制御される。ところで、前記変換部
１１で変換された制御値によるアクチュエータ１２の制
御は、結果としてスカイフック制御を周波数感応制御お
よび車速感応制御によって修正して行う制御であるとみ
ることができる。

【００２６】そこで、車両が大波状路を走行している場
合を考え、車速感応制御による制御値と周波数感応制御
による制御値とを加算処理した制御値が“５”であると
すると、その制御値は図３に示す制御値マップ８１に加
算される。その結果、図４（ａ）に示すスカイフック制
御マップによって減衰力制御が行われたのと等価にな
る。

【００２７】図４（ａ）に示すスカイフック制御マップ
は、Ｐｏ．（ポジション）１の領域とＰｏ．９の領域と
の間に、Ｐｏ．２〜８の中間領域（減衰力がＰｏ．２〜
８へリニアに切り替わる領域）を有する形、つまりＰ
ｏ．１の領域とＰｏ．９の領域とが接しない形となって
おり、図中の実測データＡで示すように、実際の走行で
はＰｏ．１から９へ、またはＰｏ．９から１へ急に切り
替わるポイントが出ないことが分かる。

【００２８】また、車両が小波状路を走行している場合
を考え、前記両制御値を加算した制御値が“１”である
とすると、図４（ｂ）に示すスカイフック制御マップに
よって減衰力制御が行われたのと等価になる。図４
（ｂ）に示すスカイフック制御マップは、図示のように
Ｐｏ．１の領域とＰｏ．６の領域とに分けられており、
実測データＢはＰｏ．１近傍の領域内に納まっているこ
とから、小波状路の走行では殆どＰｏ．１の状態が維持
されることが分かる。

【００２９】つまり、図３の制御値マップ８１の制御値
が“０”の領域では、車速感応制御または周波数感応制
御による制御値には、制御値が加算処理されないことに
なるから、その領域ではスカイフック制御を他の制御に
優先して行うことができ、制御値が“５”の領域では、
スカイフック制御が他の制御に優先して行うことができ
る。換言すれば、加算処理は、ばね上／ばね下相対速度
ｄＹ軸とばね上速度ｄＸ軸に沿った領域においては、車
速感応制御または周波数感応制御が減衰力制御に寄与す
る寄与率（影響度）が高く、その領域以外の領域では、
スカイフック制御の寄与率が高くなるように行われる。

【００３０】このように、上記実施例にかかるサスペン
ションの減衰力制御装置によれば、アクチュエータが急
に大きく切り替わることを防止することができるため、
切り替え時の音や振動を軽減することができる。特に、
小波状路走行では、アクチュエータの切り替えは殆ど行
われないため、アクチュエータの耐久性を向上すること
ができる。

【００３１】しかも、スカイフック制御を行うと悪影響
が出る部分を、他の制御を優先させて行うことによって
補うことができる。なお、図３に示す制御値マップ８１
は、ｄＹ軸およびｄＸ軸上を“０”とし、両軸から“±
５”の領域までを制御値を“０”から“±５”までリニ
アに増加させた領域に設定したものとすることもでき
る。また、第２の加算制御値を算出するまでの加算処理
の順序は、目的の制御値を算出することができれば、上
記実施例の順序に限定されない。また、加算処理は、３
つの制御値をそのまま加算する処理に限らず、各制御値
に所定の係数を乗算するなどの重み付けを設けて加重加
算する処理でもよい。さらに、加算処理には負（−）の
制御値を加算する処理も含まれる。

【００３２】上記実施例において、ばね上加速度センサ
６が検出手段に、演算部７および第３の制御値設定部８
が第１の制御値設定手段に、車輪速センサ１ないし第２
の制御値設定部５が第２の制御値設定手段に、第１加算
処理部９ないし変換部１１が加算処理手段に、アクチュ
エータ１２が調整手段に、車輪速センサ１ないし第１の
制御値設定手段が車速感応制御値設定手段に、演算部４
および第２の制御値設定部５が周波数感応制御値設定手
段にそれぞれ相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるサスペンションの減衰力制御
装置の主要機能を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は車速感応制御における車速と制御値と
の関係を示すタイミングチャートである。（ｂ）は周波
数感応制御における時間と制御値との関係を示すタイミ
ングチャートである。（ｃ）はスカイフック制御におけ
る時間と制御値との関係を示すタイミングチャートであ
る。

【図３】制御値マップの説明図である。

【図４】（ａ）は小波状路走行において変換部１１で変
換された制御値をスカイフック制御マップに置き換えた
ものを示す。（ｂ）は大波状路走行において変換部１１
で変換された制御値をスカイフック制御マップに置き換
えたものを示す。

【図５】従来のスカイフック制御マップを示す説明図で
ある。

【図６】（ａ）は従来の小波状路走行におけるスカイフ
ック制御マップと実測データとの関係を示すグラフであ
る。（ｂ）は従来の大波状路走行におけるスカイフック
制御マップと実測データとの関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・車輪速センサ、３・・第１の制御値設定部、５・
・第２の制御値設定部、６・・ばね上加速度センサ、８
・・第３の制御値設定部、９・・第１加算処理部、１０
・・第２加算処理部、１１・・変換部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サスペンションを設けた車両のばね上速
   度およびばね上／ばね下相対速度を検出する検出手段
   と、 前記検出手段によって検出された両速度に基づいて、前
   記サスペンションの減衰力を制御する第１の制御値を設
   定する第１の制御値設定手段と、 前記車両の走行状態を検出するとともに、その検出され
   た走行状態に基づいてベースとなる減衰力に対応する第
   ２の制御値を設定する第２の制御値設定手段と、 前記第１の制御値設定手段によって設定された制御値
   と、前記第２の制御値設定手段によって設定された制御
   値とを加算処理して加算制御値を求める加算処理手段
   と、 前記加算処理手段によって加算処理された加算制御値に
   基づいて前記サスペンションの減衰力を調整する調整手
   段と、 を備えたことを特徴とするサスペンションの減衰力制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１の制御値設定手段は、直交する
   ２軸の一方の軸にばね上速度が設定されるとともに、他
   方の軸にばね上／ばね下相対速度が設定され、かつ、前
   記両軸によって仕切られた範囲が前記第１の制御値の大
   きさに基づいて区分され、さらに、前記両軸の交点を含
   んだ両軸に沿った所定範囲が一定の制御値に設定された
   スカイフック制御マップを有し、 前記スカイフック制御マップに基づいて、前記検出され
   た両速度に対応する前記第１の制御値を設定するもので
   あることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション
   の減衰力制御装置。
3. 【請求項３】 前記一定の制御値は、前記第１の制御値
   による前記サスペンションの減衰力の制御よりも、前記
   第２の制御値による前記サスペンションの減衰力の制御
   を優先させる値であって、 前記加算処理手段は、前記第１の制御値による前記サス
   ペンションの減衰力の影響度を、前記所定範囲以外の範
   囲における影響度よりも、前記所定範囲における影響度
   の方を小さくして前記第１の制御値と第２の制御値とを
   加算処理するものであることを特徴とする請求項２に記
   載のサスペンションの減衰力制御装置。の加算処理
4. 【請求項４】 前記第２の制御値設定手段は、前記車両
   の速度を検出するとともに、その検出された車速に基づ
   いて前記第２の制御値を設定する車速感応制御値設定手
   段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   １つに記載のサスペンションの減衰力制御装置。
5. 【請求項５】 前記第２の制御値設定手段は、ばね上振
   動周波数成分およびばね下振動周波数成分を検出すると
   ともに、それら検出された両成分に基づいて、前記第２
   の制御値を設定する周波数感応制御値設定手段を含むこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載
   のサスペンションの減衰力制御装置。